SU1763517A1 - Способ поверхностного упрочнени стальных деталей - Google Patents

Abstract

Способ поверхностного упрочнен  стальных деталей. Сущность изобретени : способ заключаетс  в азотировании или низкотемпературной нитроцементации и последующей закалке в интервале температур , верхний предел которого составл ет 650°С, а нижний ограничивают температурой эвтектоидного а- у-превращени  согласно диаграммы железо- азот. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к области термической и химико-термической обработки металлических изделий и может быть использовано в машиностроении при поверхностном упрочнении дл  повышени  износостойкости деталей машин.

Известен традиционный способ поверхностного упрочнени  стальных изделий азотированием или низкотемпературной нитроцементацией (НЦ) с насыщением в слой преимущественно азота 1.

Данный способ  вл етс  наиболее близким к за вл емому. Недостатком данного способа  вл етс  то, что он не обеспечивает необходимого качества поверхности и требует применени  шлифовки.

Цель изобретени  - повышение твердости и износостойкости поверхностного сло  и упрощение способа обработки стальных изделий. Поставленна  цель достигаетс  тем, что, в способе заключающемс  в предварительном азотировании или низкотемпературной нитроцементации с последующей закалкой, последнюю провод т в интервале температур, верхний предел которого составл ет 650°С, а нижний ограничен температурой эвтектоидного превращени  согласно диаграмме железо-азот.

Таким образом, за вл емый способ обладает следующим отличительным от прототипа признаком:

- закалку провод т в интервале температур , верхний предел которого составл ет 650°С, а нижний ограничен температурой эктектоидного превращени  согласно диаграмме железо-азот.

Это позвол ет сделать вывод о том, что за вл емый способ соответствует критерию новизна. Сравнение за вл емого технического решени  не только с прототипом, но и с другими техническими решени ми в данной области и смежных област х позвол ет сделать вывод о соответствии за вл емого способа критерию существенные отличи .

В результате такого нагрева под закалку до температур выше температуры эвтектоидного превращени  происходит образование азотистого аустенита с сохранением в структуре дисперсных нитридов, коагул ци  которых при этих температурах протекает назначительно. При закалке азотистый

СП

с

4

О СО

сл

аустенит превращаетс  в азотистый мартенсит . Структура сло  представл ет мартенсит и равномерно распределенные дисперсные нитриды, обладает высокой твердостью, превосход щей твердость сло , полученного после азотировани  (НЦ), высокой износостойкостью. Глубина диффузионной зоны в слое существенно увеличиваетс  зз счет нагрева в аустенитную область сло . 8 то же врем  нагрев под закалку до темпе- ратур 650°С, как правило, не приводит к разупрочнению сердцевины.

Более высока  температура закалки (выше 650°С) приводит к заметному снижению твердости сло  в св зи с растворением и коагул цией нитридов, не способствует существенному увеличению глубины сло , вызывает снижение прочности сердцевины материала деталей. При закалке с температур ниже эктектоидного превращени  в слое данный эффект упрочнени  сло  отсутствует .

Пример. Образцы из стали 38Х2МЮА размером 15x15x10 мм подвергали нитро- цементации в печи Ц-35 при температуре 570°С в продуктах пиролиза смеси, состо щей из карбамида и 10% кальцинированной соды. Количество смеси составл ло 360-400 г/час, продолжительность нитроцемента- ции 3 часа. После НЦ проводили закалку с 590, 610, 630, 650, 660, 700 и 850°С при выдержке в печи 30-35 мин. Температура эвтектоидного превращени  стали 38Х2МЮА составл ет 600-605°С.

Дл  осуществлени  режима темообра- ботки по прототипу образцы после закалки

с 850°С обрабатывали холодом при минус 70°С в течение 2 час, а также дл  восстановлени  конструкционной прочности сердцевины подвергали отпуску при 590°С в течение 1,5 час.

Сравнительный анализ результатов проведенных исследований (см. таблицу) показывает, что обработка по предлагаемому способу позвол ет значительно повысить твердость поверхностного сло  по сравнению как непосредственно после нит- роцементации, так и с прототипом. Исход  из приведенных результатов, оптимальной температурой закалки  вл етс  интервал температур от температуры эвтектоидного превращени  (по диаграмме состо ни  железо-азот ) до 650°С.

Таким образом, за вл емый способ обеспечивает простоту упрочнени  стальных деталей, т.е. повышение твердости и износостойкости поверхностного сло .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ поверхностного упрочнени  стальных деталей, включающий азотирование или низкотемпературную нитроцемен- тацию и последующую закалку, отличающийс  тем, что, с целью повышени  твердости и износостойкости поверхностного сло  и упрощени  способа, закалку провод т в интервале температур, верхний предел которого составл ет 650°С, а нижний ограничен температурой эвтектоидного -превращени  согласно диаграмме железо-азот.

   1000 860 580 Ц60 350 310 290 810 100 730 530 МО 350 290

   290